第四章地质年代与地层系统详解演示文稿
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同位素年龄具有一定的误差，但对于无化石的前寒 武纪以及火成岩、变质岩等的年代是非常重要的依据。
中国大陆地壳形成年龄（单位：百万年）
上部地壳 沉积-变质地壳 花岗岩Nd模式年龄
华北地台
2852±371
华南地区
1659±341
塔里木地台 2766±232
秦岭造山带 1880±497
大别造山带
(平均值）
2.侵入岩相对年龄确定——根据侵入、包裹、 切割或穿插关系来确定。
侵入关系：侵入者年代新、被侵入者（围岩）年代 老。
切割或穿插关系：切割或穿插者年代新、被切割或 被穿插者年代老。
包裹关系：包裹者年代新、被包裹者年代老。
（四）地层接触关系
整合接触
平行不整合接触（假整合） 角度不整合接触
二、同位素年龄（绝对年龄） 的测定
第四章地质年代与地层系 统详解演示文稿
优选第四章地质年代与地 层系统
一、相对地质年代的确定
（一）地层层序律
地层层序律：沉积岩是按先后顺序一层层地依次沉积 下来的，因此正常的地层是老的在下，新的再上（即下老 上新），这是确定地层新老顺序的一般规律，叫地层层序 律。
（二）化石层序律（生物层序律） 化石——埋藏在岩层中的古代生物遗体或遗迹。
地质年代单位 宙 代 纪 世 期 时 年代地层单位 宇 界 系 统 阶 带
1.宙一般是以生物演化来划分的。 2.代一般是以生物演化和大的地壳运动划分的。 3.纪、世一般是以生物演化和古地理环境变化来划分的。
地质年代表的建立
——把不同地区的沉积地层，根据化石和岩性 （主要是化石）进行详细的分析研究和对比，弄清它 们之间的相互关系，按先后（新、老）顺序连接起来， 就建立起了完整的地层系统。根据地层系统建立一个 比较完整的地层系统表，结合同位素年龄，生物演化 的顺序、过程、阶段、老的构造运动、古地理环境变 化等，将地壳的全部历史划分成许多自然阶段，即地 质年代，按新老顺序进行地质编年，就构成了地质年 代表。
岩石地层单位（地方性地层单位），是根据地层的岩 性特征进行分层，并建立起地层系统和层序。一般分 为：群、组、段、层。
组是划分岩石地层的基本单位，是由岩性、岩相、变质程 度较为均一并与上下层有明显界限的地层所构成。
段是岩石内次一级的岩石地层单位，其岩性特征与组内相 邻岩层有明显的区别。一个组不一定都划分为段。
滇藏造山带 1559±454
北方造山带 979±365
平均值
1812
2921±348 2289±595
2237±301 2016±476 2026±284 1639±384
2517±225 1546±303
1560±372 2395±232 1303±370 915±299
1643
三、古地磁法测定岩石年龄 ——
生物的演化是从简单到复杂，低级到高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ不断发展 的，岩层中所含的化石也具有一定的规律，岩石年代越老 生物化石越原始、越简单、越低级。岩石年代越新、生物 化石越复杂越高级。
化石层序律——根据新老不同的地层中的化石（特 别是标准化石等），就可以确定化石之间的相对新老关系， 并以化石来确定地层的相对新老关系的方法。
地层层序和化石层序是相辅相成的，根据地层层 序律确定地层新老，可以帮助确定化石的新老；反过来， 根据地层中化石的新老，也可以确定地层的新老。这样经 过多年的对比积累就能建立起地层顺序。
地层划分与对比及综合地层柱状图
（三）切割律或穿插关系 1.喷出岩相对年代确定——根据地层层序和其上、
下地层中的化石来确定。
根据地层中所含放射性元素及其衰变产物的含量比例， 再根据其衰变常数（半衰期）来计算出矿物或岩石的年龄。
模型：N( t ), t 时刻粒子数。
dN N (t),
dt
N (0) N0 ,
N (t) N0et
: 衰变常数
❖半衰期：T1/2
❖
N( T1/2)=N0/2
N eT1/ 2 0
衰变时间：
t ln N0 ln N (t)
T1/ 2
ln 2
用于地质计年的同位素：
1. 出现于岩石形成期，
2. 具放射性的不稳定的同位素，
3. 半衰期足够长，
4.含量可以观测。
同位素 半衰期（年） 衰变系数（/年）
8737Rb
48.6×109 1.43×10-11
23892U
4.468×109 1.551×10-10
23492U
248000
2.794×10-6
23090Th
75200
9.217×10-6
146C
5730
1.209×10-4
不是所有的同位素都能使用，一般是用半衰期较长 的同位素；一般用钾－氩、铷－锶、铀－铅等来测定较古老 岩石的地质年龄。
而碳－14半衰期较短，专用于测定最新的地质事件和 考古材料。
二、生物地层单位
含有相同的化石内容与分布
延限带：指从全部化石组合中任一选出的成分的 总延续时限内形成的一段地层。 顶峰带：代表一个种或属或其他分类单位发育到极 盛阶段的一段地层。 组合带：由三个或更多的化石分类单位作为一 个整体构成一个独特组合或共生的地层体。
三 年代地层单位
因此划分出了年代地层单位和地质年代单位，一般分为：
层是最小的岩石地层单位，指组内或段内一个明显的特殊 单位层，如膨润土层、碳质层等。
群是最大的岩石地层单位，有两个或两个以上经常伴随在 一起而又具有某些统一的岩石学特点的组联合构成。某些 厚度巨大、岩类复杂，又因受构造运动的扰动以致原始顺 序无法重建的一大套地层也可以视为一个特殊的群。组不 一定合并为群。
地壳历史简述
地球的历史分为两大时期： 天文时期——38亿年前，为行星形成和发展时期，
属天文学研究的范畴。
地质时期——38亿年以来，即地壳形成以来的 地质发展时期。
古生物地史学就是要研究在地质时期，古地理沉积环 境和生物的演化史、地壳运动史、岩浆活动史以及变质史。
一、前震旦纪 从地壳形成至震旦纪以前（38－8亿年前）历时30亿
地质历史中地
磁的南北极是
不断变换的，
每一磁性的延
续时间也不相
同。因此，测
定岩石的极性，
确定该极性的
延续时间，并
通过与已知的
标准值对比，
就可以推算该
岩石的形成年
代。
该方法只能用于中生代以来的岩石年龄测定，因为
对更老的岩石尚未建立起可资比较的“标准”。
古 地 磁 极 性 年 表
地质年代及地层系统
一、岩石地层单位的概念
中国大陆地壳形成年龄（单位：百万年）
上部地壳 沉积-变质地壳 花岗岩Nd模式年龄
华北地台
2852±371
华南地区
1659±341
塔里木地台 2766±232
秦岭造山带 1880±497
大别造山带
(平均值）
2.侵入岩相对年龄确定——根据侵入、包裹、 切割或穿插关系来确定。
侵入关系：侵入者年代新、被侵入者（围岩）年代 老。
切割或穿插关系：切割或穿插者年代新、被切割或 被穿插者年代老。
包裹关系：包裹者年代新、被包裹者年代老。
（四）地层接触关系
整合接触
平行不整合接触（假整合） 角度不整合接触
二、同位素年龄（绝对年龄） 的测定
第四章地质年代与地层系 统详解演示文稿
优选第四章地质年代与地 层系统
一、相对地质年代的确定
（一）地层层序律
地层层序律：沉积岩是按先后顺序一层层地依次沉积 下来的，因此正常的地层是老的在下，新的再上（即下老 上新），这是确定地层新老顺序的一般规律，叫地层层序 律。
（二）化石层序律（生物层序律） 化石——埋藏在岩层中的古代生物遗体或遗迹。
地质年代单位 宙 代 纪 世 期 时 年代地层单位 宇 界 系 统 阶 带
1.宙一般是以生物演化来划分的。 2.代一般是以生物演化和大的地壳运动划分的。 3.纪、世一般是以生物演化和古地理环境变化来划分的。
地质年代表的建立
——把不同地区的沉积地层，根据化石和岩性 （主要是化石）进行详细的分析研究和对比，弄清它 们之间的相互关系，按先后（新、老）顺序连接起来， 就建立起了完整的地层系统。根据地层系统建立一个 比较完整的地层系统表，结合同位素年龄，生物演化 的顺序、过程、阶段、老的构造运动、古地理环境变 化等，将地壳的全部历史划分成许多自然阶段，即地 质年代，按新老顺序进行地质编年，就构成了地质年 代表。
岩石地层单位（地方性地层单位），是根据地层的岩 性特征进行分层，并建立起地层系统和层序。一般分 为：群、组、段、层。
组是划分岩石地层的基本单位，是由岩性、岩相、变质程 度较为均一并与上下层有明显界限的地层所构成。
段是岩石内次一级的岩石地层单位，其岩性特征与组内相 邻岩层有明显的区别。一个组不一定都划分为段。
滇藏造山带 1559±454
北方造山带 979±365
平均值
1812
2921±348 2289±595
2237±301 2016±476 2026±284 1639±384
2517±225 1546±303
1560±372 2395±232 1303±370 915±299
1643
三、古地磁法测定岩石年龄 ——
生物的演化是从简单到复杂，低级到高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ不断发展 的，岩层中所含的化石也具有一定的规律，岩石年代越老 生物化石越原始、越简单、越低级。岩石年代越新、生物 化石越复杂越高级。
化石层序律——根据新老不同的地层中的化石（特 别是标准化石等），就可以确定化石之间的相对新老关系， 并以化石来确定地层的相对新老关系的方法。
地层层序和化石层序是相辅相成的，根据地层层 序律确定地层新老，可以帮助确定化石的新老；反过来， 根据地层中化石的新老，也可以确定地层的新老。这样经 过多年的对比积累就能建立起地层顺序。
地层划分与对比及综合地层柱状图
（三）切割律或穿插关系 1.喷出岩相对年代确定——根据地层层序和其上、
下地层中的化石来确定。
根据地层中所含放射性元素及其衰变产物的含量比例， 再根据其衰变常数（半衰期）来计算出矿物或岩石的年龄。
模型：N( t ), t 时刻粒子数。
dN N (t),
dt
N (0) N0 ,
N (t) N0et
: 衰变常数
❖半衰期：T1/2
❖
N( T1/2)=N0/2
N eT1/ 2 0
衰变时间：
t ln N0 ln N (t)
T1/ 2
ln 2
用于地质计年的同位素：
1. 出现于岩石形成期，
2. 具放射性的不稳定的同位素，
3. 半衰期足够长，
4.含量可以观测。
同位素 半衰期（年） 衰变系数（/年）
8737Rb
48.6×109 1.43×10-11
23892U
4.468×109 1.551×10-10
23492U
248000
2.794×10-6
23090Th
75200
9.217×10-6
146C
5730
1.209×10-4
不是所有的同位素都能使用，一般是用半衰期较长 的同位素；一般用钾－氩、铷－锶、铀－铅等来测定较古老 岩石的地质年龄。
而碳－14半衰期较短，专用于测定最新的地质事件和 考古材料。
二、生物地层单位
含有相同的化石内容与分布
延限带：指从全部化石组合中任一选出的成分的 总延续时限内形成的一段地层。 顶峰带：代表一个种或属或其他分类单位发育到极 盛阶段的一段地层。 组合带：由三个或更多的化石分类单位作为一 个整体构成一个独特组合或共生的地层体。
三 年代地层单位
因此划分出了年代地层单位和地质年代单位，一般分为：
层是最小的岩石地层单位，指组内或段内一个明显的特殊 单位层，如膨润土层、碳质层等。
群是最大的岩石地层单位，有两个或两个以上经常伴随在 一起而又具有某些统一的岩石学特点的组联合构成。某些 厚度巨大、岩类复杂，又因受构造运动的扰动以致原始顺 序无法重建的一大套地层也可以视为一个特殊的群。组不 一定合并为群。
地壳历史简述
地球的历史分为两大时期： 天文时期——38亿年前，为行星形成和发展时期，
属天文学研究的范畴。
地质时期——38亿年以来，即地壳形成以来的 地质发展时期。
古生物地史学就是要研究在地质时期，古地理沉积环 境和生物的演化史、地壳运动史、岩浆活动史以及变质史。
一、前震旦纪 从地壳形成至震旦纪以前（38－8亿年前）历时30亿
地质历史中地
磁的南北极是
不断变换的，
每一磁性的延
续时间也不相
同。因此，测
定岩石的极性，
确定该极性的
延续时间，并
通过与已知的
标准值对比，
就可以推算该
岩石的形成年
代。
该方法只能用于中生代以来的岩石年龄测定，因为
对更老的岩石尚未建立起可资比较的“标准”。
古 地 磁 极 性 年 表
地质年代及地层系统
一、岩石地层单位的概念